Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wasser oder Luft: Zellen erkennen Verschmutzung

08.04.2008
Mit der Entwicklung von Zellsensoren sind Siemens Forscher auf dem Weg, Frühwarnsysteme für verschmutztes Wasser oder auch schlechte Luft zu entwickeln.

Derzeit konzentriert sich ein Team von Siemens Corporate Technology (CT) in München und das Biotech-Unternehmen Bionas in Rostock auf die Entwicklung von ausgesuchten Zellkulturen auf Silizium-Chips.


Zellsensoren sind dafür ideal, weil sie auf Veränderungen ähnlich wie ein lebender höherer Organismus mit einer Veränderung ihres Stoffwechsels reagieren. Der Chip als Signalumwandler kann diese Informationen sogleich in eine übergeordnete Prozesskontrolle einspeisen und Maßnahmen einleiten, um die gefährdete Wasserqualität wiederherzustellen.

In vielen Kläranlagen ist bis heute ein Forellenteich oder ein Test mit Wasserläufern der eindeutige Indikator, ob das Klärwerk einwandfrei arbeitet, oder ob der chemische Prozess Mängel aufweist. Die seit 2003 geltende Trinkwasserverordnung sieht vor, dass Grenzwerte und Anforderungen für das Trinkwasser sehr viel präziser eingehalten werden müssen als früher, damit zu keiner Zeit eine Gefährdung der menschlichen Gesundheit besteht. Umso wichtiger ist ein Frühwarnsystem, das sehr schnell und unkompliziert eine Verschlechterung der Wasserqualität anzeigen kann und damit Gegenmaßnahmen möglich macht.

Die Forscher von CT arbeiten mit Hochdruck an der optimalen Aufbringung der Zellen auf den Silizium-Chip, denn die Zellen sollen etwa zwei Monate auf dem Chip leben und haften bleiben. Während dieser Zeit werden die Zellen mit einer flüssigen Nährlösung umspült, der kontinuierlich Wasserproben zugeleitet werden können. So kommen die Zellen ständig in Kontakt mit möglichen schädlichen Substanzen. Drei zelluläre Reaktionen werden von dem Silizium-Chip ausgewertet: die Atmung, der Stoffwechsel und die Formveränderung. Diese werden anschließend von drei unterschiedlichen Elektrodentypen ausgelesen. Besonders geeignet für Zellsensoren sind Leberzellen, die als Zelllinien von einer Zelldatenbank bezogen werden.

Das Einsatzgebiet der Zellsensoren soll eine breite Anwendung in der Umweltmesstechnik finden: Neben mangelnder Wasserqualität und schlechter Luft in klimatisierten Räumen gehören auch Gift- oder Gefahrstoffe in öffentlichen Einrichtungen zu den Einsatzgebieten. Schon recht konkret sind die Entwicklungen der Sensorenentwickler für die Gebäudetechniker rund um die Thematik „Green Building“, in dem es um die möglichst umweltschonenden Reinigungsprozesse innerhalb von Großgebäuden geht. (RN 2008.04.1)

Dr. Norbert Aschenbrenner | Siemens ResearchNews
Weitere Informationen:
http://www.siemens.de/innovation

Weitere Berichte zu: Stoffwechsel Wasserqualität Zellsensor

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Wasserqualität von Flüssen: Zusätzliche Reinigungsstufen in Kläranlagen lohnen sich
24.05.2017 | Eberhard Karls Universität Tübingen

nachricht Eisenmangel hemmt marine Mikroorganismen
19.05.2017 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Im Focus: Turmoil in sluggish electrons’ existence

An international team of physicists has monitored the scattering behaviour of electrons in a non-conducting material in real-time. Their insights could be beneficial for radiotherapy.

We can refer to electrons in non-conducting materials as ‘sluggish’. Typically, they remain fixed in a location, deep inside an atomic composite. It is hence...

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochspannung für den Teilchenbeschleuniger der Zukunft

24.05.2017 | Physik Astronomie

3D-Graphen: Experiment an BESSY II zeigt, dass optische Eigenschaften einstellbar sind

24.05.2017 | Physik Astronomie

Optisches Messverfahren für Zellanalysen in Echtzeit - Ulmer Physiker auf der Messe "Sensor+Test"

24.05.2017 | Messenachrichten